Учените напредват в усилията си да възкресят изчезнал гигант
Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN. .
Смел план за генетично инженерство на версия на вълнестия мамут, гигант с бивни от ледниковата епоха, изчезнал преди 4000 години, постига известен напредък, според участващите учени.
Дългосрочната цел е да се създаде жив, ходещ хибрид слон-мамут, който би бил визуално неразличим от своя изчезнал предшественик и — ако бъде пуснат в естественото си местообитание в достатъчно количество — потенциално би могъл да помогне за възстановяването на крехката екосистема на арктическата тундра.
Възкресяването на изчезналите видове е любим проект на генетика от Харвардския университет Джордж Чърч повече от десетилетие. Планът придоби сила през февруари 2021 г., когато Чърч съучреди базираната в Далас Colossal Biosciences с предприемача Бен Лам и получи вливане на пари и последвалата бляскава публичност по-късно същата година.
Остават много предизвикателни задачи, като например разработването на изкуствена утроба, способна да забременее слонче. Но Colossal Biosciences заяви в сряда, че е направила „важна крачка“ напред.
Чърч и Ериона Хисоли, ръководител на отдела за биологични науки на Colossal, разкриха, че са препрограмирали клетки от азиатски слон, най-близкият жив роднина на мамута, в ембрионално състояние - първият път, когато стволови клетки са получени от клетки на слон . Екипът планира да публикува работата в научно списание, но изследването все още не е преминало партньорска проверка.
Тези модифицирани клетки, известни като индуцирани плурипотентни стволови клетки или iPSCs, могат допълнително да бъдат дразнени в лабораторията, за да прераснат във всякакъв вид слонска клетка - важен инструмент, тъй като изследователите моделират, тестват и прецизират резултатите от генетичните промени, които трябва да направят, за дайте на азиатския слон генетичните черти, от които се нуждае, за да оцелее в Арктика. Те включват вълнена козина, слой изолираща мазнина и по-малки уши.
„Така че красивото в клетките е, че те потенциално могат да се обновяват за неопределено време и да се диференцират във всеки тип клетка на тялото“, каза Хисоли, който е водещият учен на компанията по проекта за мамут.
Стволовите клетки също така ще улеснят учените по опазване на природата да изучават уникалната биология на азиатския слон. За техния размер, съществата са уникално устойчиви на рак - по причини, които не са добре разбрани. Основно препятствие за екипа при създаването на клетъчните линии на слонове беше да инхибират гени, за които се смята, че придават тази устойчивост на рак.
Клетъчните изследователски техники, въведени от Colossal, откриха нов път за спасяването на застрашения слон, каза Оливър Райдър, директор на консервационната генетика в Алианса за дивата природа на зоопарка в Сан Диего.
„Намерението да се произвеждат iPSC от слонове съществува от години. Беше трудно да се постигне“, каза Райдър, който не е участвал в изследването. „Въздействието върху опазването ще бъде в сферата на генетичното спасяване и асистираната репродукция“, добави той.
По очевидни причини е трудно да се изучават естествени ембриони на слонове. Стволовите клетки биха позволили на учените да създадат модели на слонски ембриони, които ще повдигнат завесата за това как един слон се развива в плод - „много ценен актив“, каза Райдър.
Създаване на хибрид на вълнест мамут
Стволовите клетки на слон също държат ключа към прераждането на мамута. Веднъж редактирани, за да имат генетични черти, подобни на мамут, клетките на слона могат да бъдат използвани за производство на яйцеклетки и сперма и ембрион, който може да бъде имплантиран в някакъв вид изкуствена утроба. Това обаче ще отнеме години работа.
Предвид първоначалния краен срок от шест години, определен от Colossal, екипът планира първо да използва съществуващи техники за клониране, подобни на тези, използвани през 1996 г., за да направи овцата Доли, вмъквайки генетично редактирани клетки в донорска яйцеклетка, която ще бъде бременна от сурогатна майка слон. Въпреки това, въпреки че тази технология съществува от известно време, резултатите са успешни и пропуснати. И мнозина се съмняват дали е етично да се използват застрашени животни като сурогати предвид вероятността от неуспешни опити.
„Мисля, че първият конструиран слон ще бъде основният крайъгълен камък и това може да е в съответствие с прогнозата на Бен (Лам) за шест години след 2021 г.“, каза Чърч. „Второто нещо, което ще ни направи щастливи, е, че имаме такъв, който е наистина студоустойчив. Тогава третият ще бъде, ако можем да го направим по начин, който е мащабируем, който не включва сурогати. Това е неизвестно разстояние“, каза Чърч.
Изследователският екип в Colossal вече е анализирал геномите на 53 вълнисти мамута от древна ДНК, възстановена от вкаменелости. Широкообхватните екземпляри от животни, живели на различни места в различни точки в миналото, помогнаха на учените да разберат точно кои гени правят мамута уникален.
„Изминахме дълъг път. Качеството на ДНК на мамута е почти толкова добро, колкото на слона, а и двамата са почти толкова добри, колкото (ДНК, извлечено от) хора“, каза Чърч.
Чърч и Хисоли не казаха точно колко генетични промени очакват да направят в ДНК на азиатския слон, за да направят същество, което прилича на мамут, способно да издържи на арктически температури. Генетиците също искат да създадат мамут без бивни, така че животните да не станат жертва на бракониери.
Чърч, който е в челните редици на работата по генетично инженерство на прасета с органи, съвместими с човешкото тяло за трансплантации, каза, че е възможно да се направят 69 редакции наведнъж при прасета. Броят на модификациите, необходими, за да се направи един азиатски слон устойчив на студ, би бил като цяло подобен, каза той.
Потенциалната роля на възкресените мамути
Colossal дълго време твърди, че мамутите, ако се върнат в пасищата в най-северните части на планетата в достатъчен брой, ще помогнат за забавяне на размразяването на вечната замръзналост.
Някои учени смятат, че преди изчезването си пасящи животни като мамути, коне и бизони са поддържали земята замръзнала отдолу, като са утъпквали тревата, събаряли дървета и са уплътнявали снега.
Едно малко проучване в Сибир, публикувано през 2020 г., предполага, че присъствието на големи бозайници като коне, бизони, якове и северни елени е довело до по-ниски температури на почвата в защитената зона, където са били държани, в сравнение със земята извън тази граница. Трудно е обаче да си представим стада адаптирани към студа слонове, които оказват значително влияние върху регион, който се затопля по-бързо от
